盐生杜氏藻DsNRT2.1基因表达与NO_3～-吸收特性及其转基因苜蓿研究

土壤氮缺乏已成为导致农作物减产的重要因素。氮作为植物合成氨基酸和核苷酸所必需的营养元素，探索植物在低氮下氮素的转运规律，对于提高植物氮素的利用率，具有重要的意义。硝酸盐是土壤中最主要的无机氮，它的丢失会造成土壤中氮的大量缺乏；特别是在盐碱地中，土壤中氧化还原环境的波动使氮肥的利用率降低，严重影响了农作物的生长和产量。

苜蓿是一种优质的饲料作物，具产量和营养价值高的特性，对草地改良和环境治理发挥了极其重要的作用。盐生杜氏藻(Dunaliella salina)是一种真核单细胞绿藻，能在饱和盐浓度下生存，因此在盐生杜氏藻体内必然存在一种在高盐下对NO_3~-有独特吸收及同化的机制。本文研究的目的就是从基因水平上研究盐生杜氏藻在高盐环境下对硝酸盐的利用机制，并将已获得的盐生杜氏藻硝酸盐转运蛋白基因(DsNRT2.1)转入苜蓿中，提高苜蓿在盐碱环境下对NO_3~-的吸收能力，最终选育出适合盐碱地生长的高NO_3~-吸收利用率的转基因苜蓿新品种。

本文研究的主要内容及结果包括： 1．盐生杜氏藻存在两条硝酸盐转运系统，它们分别负责高硝酸盐和低硝酸盐的转运。盐生杜氏藻对于硝酸钠吸收效率随着其浓度的增加而增加，在低硝酸盐浓度下，0.2mmol／L的吸收效率比0.5mmol／L高。10mmol／L的NH_4~+可以抑制硝酸盐的吸收。

2．证实克隆获得的盐生杜氏藻DsNRT2.1基因编码一条高亲和性的硝酸盐转运蛋白。在低硝酸盐(0.2mmol／L)时，DsNRT2.1基因的表达最强，在高硝酸盐(10mmol／L)或硝酸铵存在时，DsNRT2.1基因基本不表达。

3．构建了植物表达载体pCAMBIA2301G-DsNRT2.1，并将其转入根癌 农杆菌EHA 105中;通过农杆菌浸染首稽的叶片，获得转基因无菌苗36棵， 转化效率为20%左右。

4.完成了转基因苗的PCR和Southem杂交等分子生物学检测，有25% 的再生苗为PCR阳J性，通过Southern杂交分析，证实DsN环r2.1基因己整 合入首楷的基因组中，并存在不同的拷贝数。这就为下一步进行转基因首稽 的耐盐性鉴定和选育耐盐首楷奠定了基础。 关键词硝酸盐转运蛋白Northem杂交差异表达转基因首稽 盐生杜氏藻

【关键词】：硝酸盐转运蛋白 Northem杂交 差异表达 转基因苜蓿 盐生杜氏藻

【学位授予单位】：四川大学